CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un dispositivo que permite Ia unión de cajones de torsión de estructuras de aeronave, en particular de estructuras que transportan combustible en su interior, de tal modo que se eviten las fugas de combustible durante Ia vida operativa de Ia aeronave.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Un cajón de torsión consiste en dos revestimientos que se aplican a un material central o interior (núcleo), en general una malla o un enrejado del mismo tipo. El cajón de torsión funciona de modo similar a una viga, si bien es considerablemente más ligero que una viga sólida del mismo tamaño, sin perder mucha resistencia. Los cajones de torsión se emplean en Ia construcción de fuselajes o estructuras de aeronave, en particular en alas y en estabilizadores verticales y horizontales. La unión de los cajones de torsión de aquellos elementos de Ia aeronave que transportan combustible en su interior tiene numerosos problemas en Io que a fugas se refiere. En Ia unión de los cajones de torsión suelen producirse fugas tanto en Ia parte posterior de Ia unión como en Ia parte anterior de Ia misma. Estas fugas se producen por Ia propia geometría de las piezas que componen los citados cajones, pues estas piezas hacen que se originen huecos o intersticios durante su unión, sirviendo estos huecos de camino al combustible alojado dentro de dichos cajones.

Existen varias zonas problemáticas definidas y, en Ia actualidad, se solucionan estos problemas de fugas con una metodología propensa a ser mejorada. En Ia actualidad, se combate este tipo de fugas de diversa forma; una de ellas consiste en inundar Ia zona en Ia cual existen huecos o intersticios de un material que actúa como sellante. Otra de las soluciones conocidas consiste en utilizar una pieza de diseño especial que abarca Ia mayor parte de superficie posible en Ia cual existen los huecos o intersticios, de tal modo que se consigue disminuir ligeramente Ia cantidad de material sellante que es necesario aplicar. En ambos casos, se ataca a Ia fuga al final de su camino y con métodos poco eficaces, ya que Ia aplicación de una gran cantidad de material sellante produce con el tiempo el agrietamiento del mismo, Io cual origina Ia aparición de nuevos caminos de fuga para el combustible.

Además del agrietamiento del sellante, como se puede apreciar en el ejemplo anterior, las piezas de diseño especial quedan tan sólo sujetas a Ia estructura del cajón de torsión mediante el agarre del propio material sellante. Debido a Ia propia vida operativa de Ia aeronave, que se encuentra sometida a cargas y vibraciones, esta solución origina numerosos problemas durante el mantenimiento de Ia aeronave, siendo incluso necesario retirar todo el material sellante aplicado y volver a instalar nuevas piezas embebidas de nuevo en una gran cantidad de material sellante en el caso de que el material original se encontrara agrietado, y Ia pieza de sellado estuviera suelta. Esta solución presenta, por consiguiente, numerosos problemas en Io que a costes y tiempos se refiere. Son conocidos, como por ejemplo el descrito en el documento

US6073889, dispositivos de sellado que mejoran Ia aerodinámica de Ia aeronave, evitando saltos en Ia corriente de aire externa en contacto con Ia superficie del avión (aumentando Ia eficiencia aerodinámica del avión). No se conocen, sin embargo, dispositivos cuya misión sea Ia de realizar el sellado de fugas de combustible de una aeronave.

La presente invención ofrece una solución a los problemas anteriormente mencionados.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Así, Ia invención desarrolla un dispositivo para Ia unión de cajones de torsión de estructuras de aeronave, transportando dichas estructuras combustible en su interior, evitando dichos dispositivos las fugas de combustible durante toda Ia vida operativa de Ia aeronave. De este modo, el dispositivo de Ia invención comprende tres caras, colocándose dicho dispositivo en Ia parte interior de Ia unión de los cajones de torsión, instalándose además dicho dispositivo durante Ia etapa del proceso de montaje de los cajones de torsión, y de una forma permanente, evitándose así futuros problemas en Ia vida en servicio de Ia aeronave.

El dispositivo de Ia invención para Ia unión de cajones de torsión de estructuras de aeronave, tiene como una de sus características esenciales el hecho de que es un componente no estructural de Ia citada unión, Io que permite que asegure un sellado perfecto de dicha unión. El dispositivo de Ia invención es no estructural porque no soporta las cargas existentes en Ia citada estructura. Una forma de hacer que el dispositivo no soporte esfuerzos es haciendo el taladro donde irá el remache de cogida del citado dispositivo a las demás piezas ligeramente mayor que el diámetro de dicho remache. Las partes estructurales de Ia unión de cajones de torsión de estructuras de Ia aeronave deben soportar las elevadas cargas o fuerzas a las que se ven sometidas estas estructuras, para Io que requieren un apoyo perfecto entre las caras que las forman con las partes adyacentes. Conseguir este apoyo perfecto con piezas a tres caras es muy complejo. El apoyo del dispositivo de Ia invención, al no ser el citado dispositivo estructural, no tiene por qué ser perfecto, pudiendo existir pequeñas holguras entre sus tres caras y las partes adyacentes, siendo tan sólo necesario cubrir con material sellante estas mínimas holguras para asegurar un perfecto sellado durante toda Ia vida útil en servicio de Ia aeronave.

Otras características y ventajas de Ia presente invención se desprenderán de Ia descripción detallada que sigue de una realización ilustrativa de su objeto en relación con las figuras que se acompañan. DESCRIPCION DE LAS FIGURAS

La Figura 1 muestra una vista esquemática de Ia unión de cajones de torsión mediante el uso de una pieza de sellado según Ia técnica anterior conocida.

La Figura 2 muestra un detalle de Ia Figura 1 , en Ia cual se muestran las zonas que se van a inundar con material sellante, según Ia técnica anterior conocida.

La Figura 3 muestra una vista esquemática del interior de Ia unión de cajones de torsión de una aeronave donde irá instalado el dispositivo de Ia invención.

La Figura 4 muestra un detalle del hueco o intersticio generado en Ia unión de cajones de torsión, que será un posible camino para Ia fuga de combustible. La Figura 5 muestra un detalle del dispositivo para Ia unión de cajones de torsión según Ia presente invención colocado en dicha unión y visto desde el interior de Ia misma.

La Figura 6 muestra un detalle del dispositivo de Ia invención para Ia unión de cajones de torsión.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

La presente invención desarrolla un dispositivo 1 para Ia unión de cajones de torsión 5, 6 de estructuras de aeronave, transportando dichas estructuras combustible en su interior, evitando dichos dispositivos 1 las fugas de combustible durante toda Ia vida operativa de Ia aeronave. El dispositivo 1 comprende tres caras, 2, 3 y 4 (mostradas en detalle en Ia Figura 6) colocándose dicho dispositivo 1 en Ia parte interior (según se muestra en Ia Figura 5) de Ia unión de los cajones de torsión 5 y 6, instalándose además dicho dispositivo 1 durante Ia etapa del proceso de montaje de los citados cajones de torsión, 5 y 6, y de una forma permanente, evitándose así futuros problemas en Ia vida en servicio de Ia aeronave. Según se muestra en detalle en Ia Figura 6, el cierre que forman las tres caras, 2, 3 y 4 del dispositivo 1 evita, una vez dispuesto en Ia unión de los cajones de torsión 5 y 6 las posibles fugas de combustible. El concepto empleado hasta ahora en Ia unión de cajones de torsión de aeronave se muestra en las Figuras 1 y 2. En Ia Figura 1 , aparecen los cajones de torsión 5 y 6 que han de unirse, realizándose dicha unión por Ia parte exterior de Ia unión de cajones de torsión de tal modo que los huecos o intersticios 7 que, una vez realizada Ia unión de los cajones 5 y 6, han de cubrirse, se cubren mediante unas piezas de sellado 8 especialmente diseñadas a tal efecto. Una vez que las piezas de sellado 8 están colocadas en Ia unión de los cajones 5 y 6 (Figura 2) es necesario inundar con material sellante las zonas 9 para que Ia unión no tenga fugas. La enorme cantidad de sellante empleado para inundar las zonas 9 produce con el tiempo, según se comentó anteriormente, el agrietamiento del sellante, Io cual origina Ia aparición de nuevos caminos de fuga para el combustible. Además del agrietamiento del sellante, las piezas 8 de diseño especial quedan tan sólo sujetas a Ia estructura del cajón de torsión mediante el agarre del propio material sellante, originándose problemas de mantenimiento en las mismas, debido a Ia propia vida operativa de Ia aeronave, que se encuentra sometida a cargas y vibraciones.

El nuevo concepto del dispositivo 1 de Ia invención consiste en atacar Ia fuga de combustible desde su inicio, es decir, desde dentro del cajón de torsión, 5 ó 6, realizando un dispositivo 1 diseñado a tres caras, 2, 3 y 4, instalándose dicho dispositivo 1 en el proceso de montaje de los cajones de torsión 5 y 6.

Dicho dispositivo 1 se fija a Ia unión de los cajones 5 y 6 de tal manera que sea totalmente imposible su desprendimiento de los mismos, evitándose así futuros problemas en Ia vida en servicio de Ia aeronave.

El citado dispositivo 1 se instala en el interior de Ia unión de cajones a torsión 5 y 6, a diferencia de las piezas de sellado 8 conocidas, que se instalan desde el exterior de los citados cajones, 5 y 6. Además, gracias a Ia geometría a tres caras del dispositivo 1 , se asegura el perfecto sellado de los huecos o intersticios 7 existentes.

El dispositivo 1 de Ia invención se une de forma permanente a los cajones de torsión 5 y 6 mediante el uso de remaches, de forma preferible. Así, el dispositivo 1 queda unido de por vida a Ia estructura, mejorando el concepto de sellado en Ia propia estructura, puesto que su unión se realiza desde el interior de los cajones de torsión, 5 y 6, y emplea una cantidad de material sellante mínima, Io cual es un ahorro importante en material y tiempo de curado de Ia estructura que comprende los citados cajones de torsión, 5 y 6. Por otro lado, gracias a Ia propia geometría en tres dimensiones del dispositivo 1 , él mismo es capaz de taponar los intersticios o huecos 7 existentes en las estructuras anteriores (Figura 1 ), de una forma más efectiva con respecto a Ia técnica anterior conocida. Además, en las soluciones conocidas, es necesario drenar el interior de las estructuras de combustible y airear posteriormente las mismas, para poder realizar las labores de mantenimiento necesarias cuando el material sellante se ha deteriorado, Io cual no es necesario con el dispositivo 1 permanente de Ia invención. Las ventajas principales del dispositivo 1 de Ia invención son así conseguir un mejor sellado, que sea permanente y que no tenga mantenimiento.

En las Figuras 3, 4 y 5 se puede observar un dispositivo 1 según Ia invención que se aplica a los intersticios o huecos 7 existentes en Ia parte posterior de una unión de cajones de torsión, 5 y 6.

El dispositivo 1 de Ia invención es un dispositivo no estructural porque no soporta las cargas existentes en Ia unión de los cajones de torsión 5, 6 de Ia estructura de Ia aeronave. Así, el dispositivo 1 se une de forma permanente a los cajones de torsión 5 y 6 preferiblemente mediante el uso de remaches, de tal modo que, para que el dispositivo 1 no soporte esfuerzos, se hace que los taladros donde van los remaches de cogida del dispositivo 1 a los cajones de torsión 5, 6 sean algo mayores que los diámetros de los citados remaches. En Ia realización preferente que acabamos de describir pueden introducirse aquellas modificaciones comprendidas dentro del alcance definido por las siguientes reivindicaciones.